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资源详情
高中化学
苏教版
选修4 化学反应原理
专题三 溶液中的离子反应
专题三综合复习与测试
【精品达标测试】2013-2014学年高中化学选修四:专题三 溶液中的离子反应 课时检测+综合检测(8份,含解析,苏教)
文档属性
名称
【精品达标测试】2013-2014学年高中化学选修四:专题三 溶液中的离子反应 课时检测+综合检测(8份,含解析,苏教)
格式
zip
文件大小
595.7KB
资源类型
教案
版本资源
苏教版
科目
化学
更新时间
2013-10-31 13:21:44
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文档简介
专题三 溶液中的离子反应
第一单元 弱电解质的电离平衡
第1课时 强弱电解质的概念及弱电解质的电离平衡
(时间:30分钟)
考查点一 强电解质、弱电解质、非电解质的判断
1.关于强弱电解质及非电解质的组合完全正确的是 ( )。
选项
A
B
C
D
强电解质
NaCl
H2SO4
CaCO3
HNO3
弱电解质
HF
BaSO4
HClO
CH3COOH
非电解质
Cl2
CS2
C2H5OH
H2CO3
解析 在A组中Cl2是单质,不在电解质与非电解质之列;B组中BaSO4虽难溶,但溶解的部分完全电离,是强电解质;CaCO3、HNO3都是强电解质,HClO、CH3COOH、H2CO3都是弱电解质,C2H5OH是非电解质。
答案 C
2.甲酸的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是 ( )。
A.1 mol·L-1的甲酸溶液的pH约为2
B.甲酸能与水以任意比例互溶
C.甲酸与盐酸都能与NaOH发生反应
D.甲酸溶液的导电能力比盐酸溶液的导电能力弱
解析
答案 A
3.下列物质中:(1)属于电解质的是________;(2)属于非电解质的是________;(3)属于强电解质的是________;(4)属于弱电解质的是________;(5)能导电的是________。
A.NaOH溶液 B.Cu C.冰醋酸 D.硫酸
E.蔗糖溶液 F.BaSO4 G.氨水 H.CuSO4晶体
I.熔化的KOH J.无水乙醇
解析 第(1)~(4)问根据电解质、非电解质、强电解质、弱电解质的概念进行判断。(5)离子化合物在水溶液里、熔融状态下能导电,共价化合物中的电解质在水溶液里能导电,金属单质和部分非金属单质能导电。
答案 (1)C、D、F、H、I (2)J (3)D、F、H、I (4)C (5)A、B、G、I
考查点二 弱电解质的电离平衡
4.欲使醋酸溶液中的CH3COO-浓度增大,且不放出气体,可向醋酸中加入少量固体
( )。
A.NaOH B.NaHCO3 C.Na2CO3 D.Mg
解析 A项由于加入NaOH会减少H+的物质的量,使平衡向右移动;B、C项中加入固体会降低H+的物质的量浓度,使平衡右移,但产生了CO2;D项中加入Mg会降低H+的物质的量浓度,使平衡右移,但产生了H2。
答案 A
5.将1 mol冰醋酸加入到一定量的蒸馏水中最终得到 1 L 溶液。下列各项中,表征醋酸已达到电离平衡状态的是 ( )。
A.醋酸的浓度达到1 mol·L-1
B.H+的浓度达到0.5 mol·L-1
C.醋酸的浓度、醋酸根离子的浓度、H+的浓度均为0.5 mol·L-1
D.醋酸分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等
解析 弱电解质电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等时即达到了电离平衡状态。
答案 D
6.向CH3COONa稀溶液中加入(或通入)少许X物质,其溶液中部分微粒浓度变化如下表所示(溶液温度不变):
微粒
H+
OH-
CH3COO-
CH3COOH
物质的量浓度
增大
减小
减小
增大
则X物质可能是 ( )。
A.氯化氢 B.氢氧化钠
C.蒸馏水 D.醋酸
解析 向CH3COONa稀溶液中加入氢氧化钠,c(OH-)要增大;加入蒸馏水c(CH3COOH)要减小;加入醋酸,c(CH3COO-)要增大,故B、C、D项错误,即选A。
答案 A
7.H+浓度相同的等体积的两份溶液A和B,A为盐酸,B为醋酸,分别和锌反应,若最后仅有一份溶液中存在锌,且放出氢气的体积相等,则下列说法正确的是 ( )。
①反应所需要的时间B>A ②开始反应时的速率A>B ③参加反应的锌的物质的量
A=B ④反应过程的平均速率B>A ⑤盐酸中有锌剩余 ⑥醋酸中有锌剩余
A.③④⑤ B.③④⑥
C.②③⑤ D.②③⑤⑥
解析 认识到c(H+)相同的两溶液中c(CH3COOH)>c(HCl)是解答本题的关键。
锌与盐酸和醋酸的反应本质相同:Zn+2H+===Zn2++H2↑。起始时c(H+)相同,因此开始时反应速率相同;因放出H2的体积相同,所以参加反应的锌相等;随着反应的进行,醋酸的电离平衡被破坏,向着电离方向移动,故H+的变化小于盐酸,所以在反应过程中醋酸中生成氢气的速率大于盐酸中的;锌不可能在醋酸中剩余,因为H+浓度相等的同体积醋酸和盐酸相比,醋酸的浓度大于盐酸的浓度。
答案 A
考查点三 电离方程式的书写
8.下列电离方程式中书写正确的是 ( )。
A.NaHSO4??Na++H++SO42-
B.NaHCO3===Na++H++CO32-
C.HClO===H++ClO-
D.H2S??H++HS-、HS-??H++S2-
解析 A项应写“===”,B项应分步写出,C项为“??”。
答案 D
考查点四 弱电解质、强电解质在水溶液中的电离
9.将0.01 mol的下列物质分别加入(或通入)到100 mL水中,假设溶液体积变化不计,水溶液的导电能力最强的是 ( )。
A.HF B.NH4HCO3
C.BaSO4 D.NH3
解析 由于BaSO4虽然是强电解质,但溶解度小,所以溶液中溶解的BaSO4较少,
Ba2+、SO42-浓度均很小;HF、NH3虽然溶解度较大,但由于溶液中HF、NH3·H2O不完全电离,因此离子浓度也远小于0.1 mol·L-1;只有NH4HCO3在溶液中完全电离,因此溶液中离子浓度最大,导电能力最强。
答案 B
10.将浓度为0.1 mol·L-1HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是 ( )。
A.c(H+) B.Ka(HF) C. D.
解析 HF溶液加水稀释,平衡向右移动,所以增大。选项D正确。
答案 D
11.浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸、硫酸和醋酸三种溶液,试分析:
(1)若溶液的c(H+)分别为a、b、c,则它们的大小关系是____________。
(2)分别用三种酸中和等物质的量的氢氧化钠溶液,所需溶液的体积分别是a、b、c,则它们的大小关系是____________。
(3)等体积的三种酸分别与足量的锌粒反应,若它们的反应速率分别为a、b、c,则反应开始时它们的大小关系是____________。
(4)等体积的三种酸分别与足量的锌粒反应,在相同条件下,若产生气体的体积为a、b、c,则它们的关系是____________。
解析 (1)盐酸是一元强酸,H2SO4是二元强酸,醋酸是一元弱酸。0.1 mol·L-1的三种酸中c(H+)分别为a、b、c,则b>a>c。(2)分别用三种酸中和等物质的量的NaOH所需溶液的体积分别为a、b、c,则它们的关系是a=2b=c。(3)等体积的三种酸分别与足量的锌粒反应,由于三种酸中c(H+)大小为硫酸>盐酸>醋酸,若它们与锌粒的反应速率分别为a、b、c,则它们的大小关系为b>a>c(b为硫酸,a为盐酸,c为醋酸)。(4)等体积的盐酸、硫酸、醋酸与锌反应产生气体的体积分别为a、b、c(锌足量),则a、b、c的大小关系为a=b=c。
答案 (1)b>a>c (2)a=2b=c (3)b>a>c (4)a=b=c
12.如图所示为一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力曲线图,请回答。
(1)“O”点为什么不导电?_______________________________________________。
(2)A、B、C三点的氢离子浓度由小到大的顺序为________。
(3)A、B、C三点中,醋酸电离程度最大的一点是________。
(4)若使C点溶液中c(CH3COO-)提高,在如下措施中,可选择 ( )。
A.加热 B.加很稀的NaOH溶液 C. 加固体KOH
D.加水 E.加固体CH3COONa F.加Zn粒
(5)在稀释过程中,随着醋酸浓度的降低,下列始终保持增大趋势的量是 ( )。
A.c(H+) B.H+个数
C.CH3COOH分子数 D.
解析 本题考查弱电解质的电离。(1)在冰醋酸中,CH3COOH以分子形式存在,未电离,没有自由移动的离子,故O点不导电。(2)导电能力越强,c(H+)、c(CH3COO-)越大,故A、B、C三点中,H+浓度大小顺序为B>A>C。(3)加水稀释促进CH3COOH的电离,故电离程度最大的点为C点。(4)若使C点c(CH3COO-)提高,使CH3COOH??CH3COO-+H+右移可以使c(CH3COO-)增大,故A正确;加很稀的NaOH溶液,虽然可使CH3COOH的电离平衡右移,但c(CH3COO-)由于稀释而不会增大,故B不正确;C加KOH固体,OH-与H+反应使平衡右移,c(CH3COO-)增大;D加水虽使平衡右移,但c(CH3COO-)会减小;E加CH3COONa固体虽使平衡左移,但c(CH3COO-)增大;F加Zn粒,能与H+反应,c(H+)减小平衡右移,c(CH3COO-)增大,故ACEF正确。(5)在稀释过程中,始终保持增大趋势的是H+个数和。
答案 (1)因为冰醋酸尚未电离,无自由移动的离子 (2)C
第2课时 常见的弱电解质
(时间:30分钟)
考查点一 水的离子积常数
1.纯水在25 ℃和80 ℃时的氢离子浓度相比,前者比后者 ( )。
A.大 B.相等 C.小 D.不能肯定
解析 纯水在25 ℃和80 ℃时的氢离子的浓度后者大,因为升温促进水的电离。
答案 C
2.下列微粒中能影响水的电离平衡,且使水的电离平衡向左移动的是 ( )。
A.SO42- B.Cl-
C.Na+ D.[····H]-
解析:酸碱均抑制水的电离。A中SO42-,B中Cl-、C中Na+对水的电离无影响;D项为OH-,抑制水的电离。
答案:D
3.25 ℃时,水的电离达到平衡:H2O??H++OH- ΔH>0,下列叙述中正确的是 ( )。
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)减小
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,KW不变
C.向水中加入少量金属钠,平衡逆向移动,c(OH-)减小
D.将水加热,KW增大,c(H+)不变
解析 在水中加入NH3·H2O会使水的电离平衡向左移动,但OH-浓度增大,A项错误,加入金属Na,Na与H+反应,使平衡正向移动,c(OH-)增大,将水加热,KW增大,
c(H+)增大。
答案 B
4.将纯水加热至较高温度,下列叙述中正确的是 ( )。
A.水的离子积变大、呈酸性 B.水的离子积不变、呈中性
C.水的离子积变小、呈碱性 D.水的离子积变大、呈中性
解析 纯水加热,水的离子积常数变大,溶液呈中性。
答案 D
5.常温下,在0.01 mol·L-1硫酸溶液中,水电离出的氢离子浓度是 ( )。
A.5×10-13 mol·L-1 B.0.02 mol·L-1
C.1×10-7 mol·L-1 D.1×10-12 mol·L-1
解析 溶液中共有两部分H+:水电离出来的H+和硫酸电离出来的H+。其中硫酸电离出来的H+为c(H+)=0.01×2=0.02 mol·L-1。水电离出来的H+要小于10-7 mol·L-1,硫酸电离出来的H+是主要的,因此认为溶液中的H+的总浓度就是0.02 mol·L-1,根据
c(OH-)=KW/c(H+),溶液中的c(OH-)=10-14/0.02=5×10-13 mol·L-1。因为水电离出来的H+和OH-的个数相等(不受任何条限制),则水电离出来的H+浓度就是5×10-13
mol·L-1。
答案 A
6.如果25 ℃时KW=10-14,100 ℃时KW=10-12,这说明 ( )。
A.100 ℃时水的电离常数较大
B.前者c(H+)比后者大
C.水的电离过程是一个放热过程
D.KW和K电离无直接关系
解析 由题意知,温度较高,KW较大,即c(H+)·c(OH-)较大。c(H+)·c(OH-)较大,说明H2O??H++OH-向右进行的程度大,水的电离过程是吸热的过程。
答案 A
7.某温度下,纯水中的c(H+)=2.0×10-7 mol·L-1,则此时溶液中的c(OH-)=______mol·L-1。若温度不变,滴入稀盐酸使c(H+)=5.0×10-4 mol·L-1,则溶液中的c(OH-)=______mol·L-1,由水电离产生的c(H+)=______mol·L-1,此时温度______(填“高于”、“低于”或“等于”) 25 ℃。
解析 由水电离出的c(H+)=c(OH-)可知
c(OH-)=2.0×10-7 mol·L-1,此时水的离子积常数KW=4×10-14,当c(H+)=5×10-4 mol·L-1时,c(OH-)=8×10-11 mol·L-1,由水电离出的c(H+)=c(OH-)=8×10-11 mol·L-1,此温度下水的离子积KW=4×10-14>1×10-14,该温度大于25 ℃。
答案 2.0×10-7 8×10-11 8×10-11 高于
8.室温下,0.1 mol·L-1的氢氧化钠溶液中,c(OH-)=________,c(H+)=________,由水电离出的c(OH-)=________。这说明NaOH溶液中水的电离程度与纯水相比程度________。
解析 在碱溶液中OH-主要来源于碱的电离,极少量的OH-来源于水的电离,而溶液中的H+则全部来源于水的电离,而且由水电离出的c(H+)和c(OH-)相等。所以,在
0.1 mol·L-1的NaOH溶液中c(OH-)=0.1 mol·L-1,c(H+)===
10-13(mol·L-1),则c(OH-)水=c(H+)=10-13 mol·L-1,与纯水的c(H+)=c(OH-)
=10-7 mol·L-1相比明显减小,这说明在NaOH溶液中水的电离受抑制,电离程度减小。
答案 0.1 mol·L-1 10-13 mol·L-1 10-13 mol·L-1 减小
考查点二 电离常数(KW)与电解质相对强弱的关系
9.下列关于电离常数的说法正确的是 ( )。
A.电离常数随着弱电解质浓度的增大而增大
B.CH3COOH的电离常数表达式为
Ka=
C.CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa溶液,电离常数减小
D.电离常数只与温度有关,与浓度无关
解析 A项,电离常数只与温度有关,与浓度变化无关,故A错误;B项,CH3COOH的电离常数表达式为Ka=,故B项错误,C项,CH3COOH溶液中加入少量CH3COONa溶液,虽然平衡向左移动,但温度不变,平衡常数不变,故C项错误。
答案 D
10.对室温下氢离子浓度、体积均相同的HCl溶液和CH3COOH溶液分别采取以下措施,有关叙述正确的是 ( )。
A.加适量的CH3COONa晶体,两溶液的氢离子浓度减小
B.使温度升高20 ℃,两溶液的氢离子浓度不变
C.加水稀释2倍,两溶液的氢离子浓度增大
D.加足量的Zn充分反应后,两溶液中产生的氢气一样多
解析 醋酸和盐酸的c(H+)相同,CH3COOH溶液中存在着电离平衡:CH3COOH??CH3COO-+H+,加入少量CH3COONa晶体平衡向逆反应方向移动,溶液中c(H+)减小;而盐酸则和CH3COONa反应生成弱电解质CH3COOH,c(H+)减小。升温,促进CH3COOH电离,c(H+)增大,盐酸挥发,溶质减少,c(H+)减小。加水稀释,CH3COOH的电离平衡向正反应方向移动,稀释相同倍数后两溶液的c(H+)不相同,醋酸中的c(H+)大于盐酸中的c(H+),但c(H+)均减小。由于醋酸和盐酸的c(H+)相同,而醋酸为弱酸,所以c(CH3COOH)大于c(HCl),加入足量的锌,由于CH3COOH浓度大,随着反应的进行,醋酸继续电离产生H+,因此产生的氢气多。
答案 A
11.已知室温时,0.1 mol·L-1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,下列叙述错误的是( )。
A.该溶液的pH=4
B.升高温度,溶液的pH增大
C.此酸的电离平衡常数约为1×10-7
D.由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍
解析 根据HA在水中的电离度可算出c(H+)=0.1×0.1% mol·L-1=10-4 mol·L-1,所以pH=4;因HA在水中有电离平衡,升高温度促进平衡向电离的方向移动,所以c(H+)将增大,pH会减小;C选项可由平衡常数表达式算出K==1×10-7,所以C正确;D选项由水电离出的c(H+)=10-10 mol·L-1。
答案 B
12.下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25 ℃,单位:mol·L-1)
酸
电离方程式
电离常数
K/mol·L-1
CH3COOH
CH3COOH??CH3COO-+H+
1.26×10-5
H2CO3
H2CO3??H++HCO3-
HCO3-??CO32-+H+
K1=4.31×10-7
K2=5.61×10-11
H2S
H2S??H++HS-
HS-??H++S2-
K1=9.1×10-8
K2=1.1×10-12
H3PO4
H3PO4??H++H2PO4-
H2PO4-??H++HPO42-
HPO42-??H++PO43-
K1=7.52×10-3
K2=6.23×10-8
K3=2.20×10-13
回答下列问题:
(1)K只与温度有关,当温度升高时,K值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)在温度相同时,各弱酸的K值不同,那么K值的大小与酸性的相对强弱有何关系?________________________________________________________________________。
(3)若把CH3COOH、H2CO3、HCO3-、H2S、HS-、H3PO4、H2PO4-、HPO42-都看作是酸,其中酸性最强的是________,最弱的是________。
解析 (1)因为电离是吸热过程,因此温度升高,电离平衡右移,电离平衡常数增大。
(2)电离平衡常数实际上类似于化学平衡常数,同样能用电离平衡常数的大小表征电离程度的大小。
(3)比较表格中各级电离的电离平衡常数后得出:K值最大的是H3PO4,K值最小的是HPO42-。根据电离平衡常数的意义,得酸性最强的是H3PO4,最弱的是HPO42-。
答案 (1)增大
(2)K值越大,电离程度越大,酸性越强
(3)H3PO4 HPO42-
第二单元 溶液的酸碱性
第1课时 溶液的酸碱性
(时间:30分钟)
考查点 溶液酸碱性与pH
1.室温时,喷墨打印机墨汁的pH为7.5~9.0,当墨汁喷在纸上时,与酸性物质作用生成不溶于水的固体。由此可知:
①墨汁偏碱性 ②墨汁偏酸性 ③纸张偏酸性 ④纸张偏碱性 ( )。
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
解析 pH在7.5~9.0之间,显碱性,纸张显酸性。
答案 A
2.c(H+)相等的盐酸和醋酸溶液都稀释相同的倍数后,pH的大小关系是 ( )。
A.盐酸>醋酸 B.醋酸>盐酸
C.盐酸=醋酸 D.无法判断
解析 醋酸是弱酸,稀释后促进醋酸的电离,相对盐酸而言c(H+)下降的慢,pH较小。
答案 A
3.室温下向10 mL pH=3的醋酸溶液中加水稀释后,下列说法正确的是 ( )。
A.溶液中导电粒子的数目减少
B.溶液中不变
C.醋酸的电离程度增大,c(H+)亦增大
D.再加入10 mL pH=11的NaOH溶液,混合液pH=7
解析 醋酸稀释过程中,醋酸的电离度增大,同时溶液的体积也增大,所以c(H+)、c(CH3COO-)均减小,但自由移动的离子数目增大,所以,A项、C项错误;B项,Ka=在一定温度下为一常数,把该温度下的KW=c(H+)·c(OH-)代入Ka得:=,Ka、KW在一定温度下均为常数,所以,为一常数;D项,两溶液混合,醋酸过量,所以,混合后溶液呈酸性,pH<7。
答案 B
4.下列溶液一定呈中性的是 ( )。
A.pH=7的溶液
B.c(H+)=c(OH-)的溶液
C.由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液
D.非电解质溶于水得到的溶液
解析 溶液呈中性的根本标志是c(H+)=c(OH-)。当pH=7时,只说明c(H+)
=10-7 mol·L-1,当温度升高时,中性溶液的c(H+)>10-7mol·L-1,即pH<7,故A错误。等物质的量的强酸与强碱,由于它们所含的H+和OH-的物质的量未知,因此无法判断它们混合后溶液的酸碱性,故C错误。非电解质只是它本身不能直接电离产生离子,当它溶于水时可能与水反应生成能电离的物质,使溶液显酸性或碱性,如SO2溶于水生成H2SO3,溶液呈酸性;NH3溶于水生成NH3·H2O,溶液呈碱性,故选B。
答案 B
5.下列有关KW或pH变化的判断中,正确的是 ( )。
A.随温度的升高,水的离子积常数减小
B.随温度的升高,纯水的pH增大
C.新制氯水经光照一段时间后,pH减小
D.氢氧化钠溶液久置于空气中,pH增大
解析 升高温度,水的电离平衡右移,KW增大, A项错误。有关pH变化的判断中关键看溶液中c(H+)的变化。B项中温度升高,纯水中c(H+)和c(OH-)都变大,pH变小;C项中光照时发生反应2HClO2HCl+O2↑,由HClO变成HCl,酸性增强,pH减小;D项中溶液吸收空气中的CO2,NaOH浓度减小,c(H+)增大,所以pH减小。
答案 C
6.相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元中强酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是 ( )。
解析 由于起始时pH相同,随反应的进行,因中强酸存在电离平衡,可予补充,故中强酸产生H2的速率快,体积也大于强酸。
答案 C
7.已知pH=2的高碘酸(H5IO6)溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,所得混合液显酸性;0.01 mol·L-1的碘酸(HIO3)溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,所得混合液显中性。下列对高碘酸和碘酸的酸性强弱判断正确的是 ( )。
A.高碘酸和碘酸都是强酸
B.高碘酸和碘酸都是弱酸
C.高碘酸是弱酸,碘酸是强酸
D.高碘酸是强酸,碘酸是弱酸
解析 若高碘酸为强酸,pH=2的H5IO6与pH=12的NaOH等体积混合溶液应显中性,故高碘酸为弱酸;而0.01 mol·L-1的碘酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合,溶液呈中性,故碘酸是强酸。
答案 C
8.下列物质中,加入10 mL HCl溶液时,其pH不会改变的是 ( )。
A.20 mL同一浓度的HCl溶液
B.20 mL NH4Cl溶液
C.10 mL水
D.10 mL稀NaOH溶液
解析 因HCl为强电解质,溶液中不存在电离平衡,混合前两溶液中c(H+)相同,混合后pH也不会改变。
答案 A
9.对于常温下pH=1的硝酸溶液,下列叙述正确的是 ( )。
A.该溶液1 mL稀释至100 mL后,pH大于3
B.向该溶液中加入等体积、pH为13的氢氧化钡溶液恰好完全中和
C.该溶液中硝酸电离出的c(H+)与水电离出的c(H+)之比为10-12
D.该溶液中水电离出的c(H+)是pH为3的硝酸中水电离出的c(H+)的100倍
解析 硝酸为强电解质完全电离,故稀释100倍,c(H+)为原溶液的,pH会由1变为3,A不正确;硝酸中c(H+)=0.1 mol·L-1,pH为13的Ba(OH)2溶液,c(OH-)
=0.1 mol·L-1,当二者等体积混合时n(H+)=n(OH-),即二者恰好完全中和,B项正确;硝酸电离的c(H+)=0.1 mol·L-1,则水电离的c(H+)=10-13 mol·L-1,二者之比为1012,C错;pH为3的硝酸中水电离的c(H+)=10-11 mol·L-1,故D项中二者之比为10-13∶10-11=10-2,D项错误。
答案 B
10.回答下列问题:
(1)能否用pH试纸测新制氯水的pH________。
(2)将pH试纸用水润湿之后分别测定c(H+)相等的盐酸和醋酸溶液的pH,误差较大的是__________,原因_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)只从下列试剂中选择实验所需的试剂,你能否区分0.1 mol·L-1的H2SO4和
0.01 mol·L-1的H2SO4,简述操作过程。
试剂:①紫色石蕊试液 ②酚酞试液 ③甲基橙溶液
④蒸馏水 ⑤BaCl2溶液 ⑥pH试纸
解析 新制氯水具有漂白性,无法用pH试纸测其pH。
答案 (1)不能 (2)盐酸 在稀释过程中,醋酸继续电离产生H+,使得该溶液中c(H+)较盐酸中c(H+)变化小,所以测得盐酸pH,误差较大
(3)能;用玻璃棒分别蘸取两种溶液滴在两张pH试纸上,用标准比色卡比较pH,pH较小的为0.1 mol·L-1的H2SO4。
11.在某温度下的水溶液中,c(H+)=10x mol·L-1,c(OH-)=10ymol·L-1,x与y关系如图所示。
(1)该温度下,水的离子积为________。
(2)该温度下,0.01 mol·L-1NaOH溶液的pH为______。
解析 (1)由图可知:该温度下,水的离子积
KW=c(H+)·c(OH-)=10x·10y=10x+y=10-15。
(2)该温度下,0.01 mol ·L-1NaOH溶液中c(OH-)=0.01 mol·L-1,则c(H+)=10-13 mol·L-1,因此溶液pH=13。
答案 (1)10-15 (2)13
12.(1)某温度时,测得0.01 mol·L-1的NaOH溶液的pH为11。则该温度下水的离子积常数KW=________。
(2)在此温度下,将pH=a的NaOH溶液Va L与pH=b的硫酸Vb L混合。
①若所得混合液为中性,且a=12,b=2,则Va∶Vb=________。
②若所得混合液的pH=10,且a=12,b=2,则Va∶Vb=________。
解析 (1)0.01 mol·L-1NaOH溶液的pH=11,则KW=c(H+)·c(OH-)=1×10-11×0.01=1×10-13。(2)pH=a的NaOH溶液中,c(OH-)=KW/c(H+)=10-13+amol·L-1,pH=b的H2SO4中,c(H+)=10-b mol·L-1。两者混合后:①若呈中性,则10-13+a·Va=10-b·Vb,将a=12,b=2代入,得Va∶Vb=1∶10。②若pH=10,则呈碱性,c(OH-)混==10-3mol·L-1,而c(OH-)混=,将a=12,b=2,代入得Va∶Vb=1∶9。
答案 (1)1×10-13 (2)①1∶10 ②1∶9
第2课时 酸碱中和滴定
(时间:30分钟)
考查点一 滴定管及其使用
1.下列实验操作能达到测量要求的是 ( )。
A.用托盘天平称量25.21 g氯化钠
B.用10 mL量筒量取7.50 mL稀硫酸
C.用25 mL滴定管量取14.86 mL溶液
D.用广范pH试纸测得溶液的pH为4.2
解析 托盘天平、10 mL量筒读数时都只能读至小数点后一位,广范pH试纸的读数只能是整数。
答案 C
2.下列叙述仪器“0”刻度位置正确的是 ( )。
A.在量筒的上端
B.在滴定管上端
C.在托盘天平刻度尺的正中
D.在托盘天平刻度尺的右边
解析 量筒无0刻度,托盘天平的0刻度在刻度尺的左边。
答案 B
3.用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时,下列操作不正确的是 ( )。
A.酸式滴定管用蒸馏水洗净后,直接加入已知浓度的盐酸
B.锥形瓶用蒸馏水洗净后,直接加入一定体积的未知浓度的NaOH溶液
C.滴定时,眼睛观察锥形瓶中溶液颜色的变化
D.读数时,视线与滴定管内液体的凹液面最低处保持水平
解析 滴定管用蒸馏水洗净后,应用标准盐酸润洗2~3次。
答案 A
考查点二 酸碱中和滴定原理的应用
4.下图为对10 mL一定物质的量浓度的盐酸X用一定物质的量浓度的NaOH溶液Y滴定的图象,依据图像推出X和Y的物质的量浓度是下表内各组中的 ( )。
A
B
C
D
X/(mol·L-1)
0.12
0.04
0.03
0.09
Y/(mol·L-1)
0.04
0.12
0.09
0.03
解析 由图知,30 mL NaOH溶液恰好中和10 mL盐酸,即
3Y=X,表中A、D属此种情况,但A组中X=0.12 mol·L-1,c(H+)=0.12 mol·L-1,pH<1,
不符合图像,D组中X=0.09 mol·L-1,pH>1,加入20 mL NaOH后溶液的c(H+)=
=1×10-2 mol·L-1,pH=-lg(1×10-2)=2,正好符合题意。
答案 D
5.常温下,将0.1 mol·L-1氢氧化钠溶液与0.06 mol·L-1硫酸溶液等体积混合,该混合溶液的pH等于 ( )。
A.1. 7 B.2.0 C.12.0 D.12.4
解析 c(H+)==0.01 mol·L-1,pH=2.0。
答案 B
考查点三 pH试纸的使用
6.用pH试纸测定溶液pH的正确操作是 ( )。
A.将一小块试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比色卡对照
B.将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比色卡对照
C.将一小块试纸在待测液中蘸一下,取出后放在表面皿上,与标准比色卡对照
D.将一小块试纸先用蒸馏水润湿后,在待测液中蘸一下,取出后与标准比色卡对照
解析 pH试纸在使用前不能用蒸馏水润湿,也不能直接放到待测液中去测定,故B、C、D均错。
答案 A
考查点四 酸、碱中和滴定及误差分析
7.某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时,选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白:
(1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视________。直到因加入一滴盐酸后,溶液由黄色变为橙色,并________为止。
(2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是 ( )。
A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸
B.滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
(3)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则起始读数为________mL,终点读数为________mL;所用盐酸溶液的体积为________mL。
(4)某学生根据3次实验分别记录有关数据如表:
滴定次数
待测NaOH溶液的体积/mL
0.100 0 mol·L-1盐酸的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
溶液体积/mL
第一次
25.00
0.00
26.11
26.11
第二次
25.00
1.56
30.30
28.74
第三次
25.00
0.22
26.31
26.09
依据上表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度。
解析 (1)考查酸碱中和滴定实验的规范操作。
(2)考查由于不正确操作引起的误差分析。滴定管未用标准盐酸润洗,内壁附着一层水,可将加入的盐酸冲稀,中和相同量的碱,所需盐酸的体积偏大,结果偏高;用碱式滴定管取出的待测NaOH溶液的量一旦确定,倒入锥形瓶后,水的加入不影响NaOH的物质的量,也就不影响结果;若排出气泡,液面会下降,故读取V酸偏大,结果偏高;正确读数(虚线部分)和错误读数(实线部分)如图所示。
(3)读数时,以凹液面的最低点为基准。
(4)先算出耗用标准酸液的平均值
= mL=26.10 mL(第二次偏差太大,舍去)。
答案 (1)锥形瓶内颜色变化 半分钟内不恢复原色
(2)D (3)0.00 26.10 26.10
(4)==26.10 mL,c(NaOH)=
=0.104 4 mol·L-1。
8.使用酸碱中和滴定的方法,用0.01 mol·L-1盐酸滴定锥形瓶中未知浓度的NaOH溶液,下列操作能够使测定结果偏高的是 ( )。
①用量筒量取浓盐酸配制0.01 mol·L-1稀盐酸时,量筒用蒸馏水洗净后未经干燥直接量取浓盐酸 ②配制稀盐酸定容时,俯视容量瓶刻度线 ③滴定结束时,读数后发现滴定管下端尖嘴处悬挂有一滴液滴 ④滴定过程中用少量蒸馏水将锥形瓶内壁附着的盐酸冲下
A.①③ B.②④
C.②③④ D.①②③④
解析 ①未干燥相当于稀释盐酸,滴定时耗盐酸多使结果偏高,③悬挂有一滴使耗盐酸多,结果偏高。
答案 A
9.两人用同一瓶盐酸滴定同一瓶NaOH溶液。甲将锥形瓶用NaOH待测液润洗后,使用水洗过的碱式滴定管取碱液于锥形瓶中;乙则用甲用过的滴定管取碱液于刚用蒸馏水洗过且存有蒸馏水的锥形瓶中,其他操作及读数均正确,你的判断是 ( )。
A.甲操作正确 B.乙操作有错
C.甲测定数值一定比乙小 D.乙实际测得值较准确
解析 甲的锥形瓶不用润洗,滴定管应润洗,而乙用甲用过的滴定管,相当于已经润洗。
答案 D
10.某化学兴趣小组利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为:
4NH4++6HCHO===3H++6H2O+(CH2)6N4H+[滴定时,1 mol(CH2)6N4H+与1 mol H+相当],然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。这个兴趣小组用甲醛法进行了如下实验:
步骤Ⅰ 称取样品1.500 g;
步骤Ⅱ 将样品溶解后,完全转移到250 mL容量瓶中,定容,充分摇匀;
步骤Ⅲ 移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中,加入10 mL20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5 min后,加入1~2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。
(1)根据步骤Ⅲ填空:
①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积________(填“增大”、“偏小”或“无影响”)。
(2)滴定结果如下表所示:
滴定
次数
待测溶液
的体积/mL
标准溶液的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
1
25.00
1.02
21.03
2
25.00
2.00
21.99
3
25.00
0.20
20.20
若NaOH标准溶液的浓度为0.101 0 mol·L-1,则该样品中氮的质量分数为__________。
解析 (2)由滴定结果可知消耗NaOH标准溶液的体积为20 mL,根据关系式4NH4+~
4H+[其中有相当部分的(CH2)6N4H+]~4OH-,可求得移取的25.00 mL样品中氮元素的质量为14×0.101 0×20×10-3 g=0.028 28 g,因此该样品中氮的质量分数为0.028 28×10÷1.500×100%=18.85%。
答案 (1)①偏高 ②无影响 (2)18.85%
11.某课外兴趣小组欲测定某NaOH溶液的浓度,其操作步骤如下:
①将碱式滴定管用蒸馏水洗净并检查不漏水,且用待测溶液润洗后,再注入待测溶液,调节滴定管的尖嘴部分充满溶液,并使液面处于“0”刻度以下的位置,记下读数;将锥形瓶用蒸馏水洗净后,用待测溶液润洗锥形瓶2~3次;从碱式滴定管中放入25.00 mL待测溶液到锥形瓶中。
②将酸式滴定管用蒸馏水洗净并检查不漏水后,立即向其中注入0.100 0 mol·L-1标准盐酸,调节滴定管的尖嘴部分充满溶液,并使液面处于“0”刻度以下的位置,记下读数。
③向锥形瓶中滴入酚酞作指示剂,进行滴定。滴定至指示剂刚好变色,且在30 s内颜色不再变化,测得所耗盐酸的体积为V1 mL。
④重复以上过程,但在滴定过程中向锥形瓶中加入5 mL的蒸馏水,测得所耗盐酸的体积为V2 mL。
试回答下列问题:
(1)锥形瓶中的溶液从________色变为________色时,停止滴定。
(2)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察________。
A.滴定管内液面的变化
B.锥形瓶内溶液颜色的变化
(3)该小组在步骤①中的错误是________。
由此造成的测定结果________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(4)步骤②缺少的操作是______________。
(5)如图,是某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为________mL。
解析 (1)锥形瓶中的溶液从红色变为无色且半分钟不褪色时,表明达
到滴定终点。
(2)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察锥形瓶内溶液颜色的变化。
(3)该小组在步骤①中的错误是将锥形瓶润洗,这样会使锥形瓶中的氢氧化钠偏多,从而多消耗盐酸,使计算出的氢氧化钠的浓度偏高。
(4)步骤②缺少的操作是用标准液润洗滴定管。
(5)滴定管读数时要使视线和凹液面的最低点相切,因此读数为22.60 mL。
答案 (1)红 无 (2)B
(3)用待测液润洗锥形瓶 偏高
(4)用标准液润洗滴定管
(5)22.60(22.59也可)
第三单元 盐类的水解
第1课时 盐类的水解规律及影响因素
(时间:30分钟)
考查点一 酸、碱、盐对水的电离的影响
1.在盐类的水解过程中,下列叙述正确的是 ( )。
A.盐的电离平衡被破坏
B.水的电离平衡被破坏
C.没有能量的变化
D.溶液的pH一定变大
解析 盐类水解促进了水的电离。
答案 B
2.等物质的量浓度的下列五种溶液,①CH3COOH ②(NH4)2CO3 ③NaHSO4 ④NaHCO3 ⑤Ba(OH)2,溶液中水的电离程度由大到小排列正确的是 ( )。
A.⑤③①④② B.⑤③①②④
C.②④③①⑤ D.②④①③⑤
解析 酸碱抑制水的电离,可水解的盐促进水的电离。
答案 D
考查点二 盐溶液呈酸碱性的原因
3.NH4Cl溶于重水(D2O)后,产生的一水合氨和水合氢离子均正确的是 ( )。
A.NH2D·H2O和D3O+ B.NH3·D2O和HD2O+
C.NH3·HDO和D3O+ D.NH2D·HDO和H2DO+
解析
答案 C
4.在下列各微粒中,能使水的电离平衡向电离的方向移动,且使溶液的pH<7的是( )。
A. B.HCO3- C.HSO4- D.
解析 A是Al3+,D是F-。Al3+能结合水电离出的OH-,使水的电离平衡向电离的方向移动,溶液显酸性,符合题意;F-是弱酸根离子,可与H2O电离出来的H+结合成弱电解质HF,使水的电离平衡向电离的方向移动,并且使溶液呈碱性;HCO3-与H2O电离出来的H+结合为H2CO3,使水的电离平衡向电离的方向移动,并且使溶液呈碱性,选项B、D均不符合题意;HSO4-能完全电离,为溶液提供H+,使水的电离平衡左移,使溶液呈酸性,选项C不合题意。
答案 A
5.在一定条件下,Na2CO3溶液存在水解平衡:CO32-+H2O??HCO3-+OH-。下列说法正确的是 ( )。
A.稀释溶液,水解平衡向逆反应方向移动,水解程度减小
B.通入CO2,平衡向正反应方向移动
C.升高温度,减小
D.加入NaOH固体,溶液pH减小
解析 A项,稀释时,使平衡正向移动,促进CO32-的水解;B项,通入CO2,消耗
OH-,c(OH-)降低,平衡正向移动;C项,升高温度时,平衡正向移动,c(HCO3-)增大,c(CO32-)减小,因此c(HCO3-)/c(CO32-)增大;D项,加入NaOH固体,溶液中c (OH-)增大,pH增大。
答案 B
6.下列关于电解质溶液的正确判断是 ( )。
A.在pH=12的溶液中,K+、Cl-、HCO3-、Na+可以大量共存
B.在pH=0的溶液中,Na+、NO3-、SO32-、K+可以大量共存
C.由0.1 mol·L-1一元碱BOH溶液的pH=10,可推知BOH溶液存在
BOH===B++OH-
D.由0.1 mol·L-1一元酸HA溶液的pH=3,可推知NaA溶液存在A-+H2O??HA+OH-
解析 A项,HCO3-在碱性溶液中不能常量存在;B项,SO32-在酸性溶液中不能大量存在,且在酸性溶液中NO3-能将SO32-氧化为SO42-;C项,该碱属于弱碱,其电离过程是可逆的。
答案 D
7.在下面列出的事实中,不能证实甲酸(HCOOH)是弱酸的是 ( )。
A.1 mol·L-1的甲酸溶液的pH约为2.0
B.甲酸能跟Na2CO3溶液反应放出二氧化碳
C.相同浓度的甲酸和盐酸分别与表面积完全相同的锌粒反应,盐酸反应速率快
D.1 mol·L-1甲酸钠溶液的pH约为9
解析 解决此问题应从甲酸存在电离平衡和甲酸盐的水解两个方面来论证甲酸是弱酸。选项A中1 mol·L-1甲酸溶液的pH约为2.0,说明它的氢离子浓度是1×10-2 mol·L-1,说明甲酸未全部电离,能证实甲酸是弱酸;选项B中甲酸能跟Na2CO3溶液反应放出二氧化碳,只能说明甲酸的酸性比碳酸强,不能证实甲酸是弱酸;选项C说明甲酸没完全电离,能证明是弱酸;弱酸强碱盐,其水溶液呈碱性,是由于甲酸根离子水解的缘故,HCOO-+H2O??HCOOH+OH-,所以D项能证实甲酸是弱酸。
答案 B
考查点三 影响盐类水解平衡的因素
8.下列关于FeCl3水解的说法错误的是 ( )。
A.水解达到平衡时(不饱和),加氯化铁溶液达饱和,溶液的酸性会增强
B.浓度为5 mol·L-1和0.5 mol·L-1的两种FeCl3溶液,其他条件相同时,Fe3+的水解程度前者比后者小
C.有50 ℃和20 ℃的同浓度的两种FeCl3稀溶液,其他条件相同时,Fe3+的水解程度前者比后者小
D.为抑制Fe3+的水解,较好地保存FeCl3溶液,应加少量盐酸
解析 盐类水解是吸热反应。
答案 C
考查点四 盐类水解方程式的书写
9.下列反应不属于水解反应或水解方程式不正确的是 ( )。
①HCl+H2O??H3O++Cl-
②ZnCl2+2H2O===Zn(OH)2+2HCl
③Na2CO3+2H2O??H2CO3+2NaOH
④Al2(CO3)3+6H2O??2Al(OH)3↓+3H2CO3
A.①② B.③④ C.①②④ D.全部
解析 本题考查盐类水解的原理以及水解方程式的书写。①不是水解反应,是HCl的电 离反应:HCl===H++Cl-、H++H2O===H3O+,该电离是完全的,不是可逆的,正确的写法是HCl+H2O===H3O++Cl-。
②不正确。ZnCl2水解是可逆的,应写“??”,正确的写法是ZnCl2+2H2O??Zn(OH)2+2HCl。
③不正确。多元弱酸的酸根离子的水解是分步进行的,以第一步为主,以后各步逐渐减弱,可分步写,也可只写第一步,不可多步合并为一步写。正确的写法是Na2CO3+H2O??NaHCO3+NaOH,NaHCO3+H2O??H2CO3+NaOH。
④不正确。因为Al2(CO3)3的水解相互促进,能进行彻底,故正确写法应为Al2(CO3)3+3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑。
答案 D
10.判断下列溶液的酸碱性,并写出有关的离子方程式。
(1)Na2SO4溶液_______________________________________________;
(2)NH4Cl溶液________________________________________________;
(3)FeCl3溶液________________________________________________;
(4)NaHCO3溶液______________________________________________。
答案 (1)中性
(2)酸性 NH4++H2O??NH3·H2O+H+
(3)酸性 Fe3++3H2O??Fe(OH)3+3H+
(4)碱性 HCO3-+H2O??H2CO3+OH-
11.(1)向浓NH4Cl溶液中加入CaCO3粉末,发现碳酸钙逐渐溶解,同时还观察到有气泡产生,生成气体的成分是________。用离子方程式表示产生上述现象的原因:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在浓NH4Cl溶液中加入一种单质,也会产生类似上述现象的反应,这种单质是________(填序号)。
A.碳 B.铜 C.镁 D.硫
解析 NH4++H2O??NH3·H2O+H+
(1)加入CaCO3粉末时,CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O,使NH4+水解平衡正向移动,c(NH3·H2O)增大,分解产生NH3,总反应的离子方程式为:2NH4++CaCO3===Ca2++CO2↑+2NH3↑+H2O。
(2)C、Cu、S均不能与NH4+水解产生的H+反应,但Mg能与H+反应生成H2。
答案 (1)CO2和NH3 2NH4++CaCO3===Ca2++CO2↑+2NH3↑+H2O
(2)C
12.常温下,如果取0.1 mol·L-1 HA溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=8,试回答以下问题:
(1)混合溶液的pH=8的原因(用离子方程式表示):
________________________________________________________________________。
(2)混合溶液中由水电离出的c(H+)________0.1 mol·L-1 NaOH溶液中由水电离出的
c(H+)。(填“>”“<”或“=”)
解析 (1)NaA溶液的pH=8,表明HA为弱酸,NaA能发生水解,离子方程式为A-+H2O??HA+OH-。
(2)NaA水解促进水的电离,NaOH能抑制水的电离,因此NaA溶液中由水电离出来的c(H+)大于NaOH溶液中由水电离出来的c(H+)。
答案 (1)A-+H2O??HA+OH-
(2)>
第2课时 盐类水解原理的应用
(时间:30分钟)
考查点一 盐类水解在生产、生活中的应用
1.下列根据反应原理设计的应用,不正确的是 ( )。
A.CO32-+H2O??HCO3-+OH-用热的纯碱溶液清洗油污
B.Al3++3H2O??Al(OH)3+3H+明矾净水
C.TiCl4+(x+2)H2O(过量)??TiO2·xH2O↓+4HCl制备TiO2纳米粉
D.SnCl2+H2O??Sn(OH)Cl↓+HCl配制氯化亚锡溶液时加入氢氧化钠
解析 纯碱溶液中由于CO32-的水解溶液呈碱性,加热时水解程度增大,溶液中c(OH-)增大,清洗油污能力增强,A对;明矾溶于水,Al3+发生水解生成Al(OH)3胶体,能够吸附水中悬浮物,B对。D中加入NaOH溶液使水解平衡正向移动而使SnCl2变质。
答案 D
考查点二 判断盐溶液的酸碱性
2.对滴有酚酞试液的下列溶液,操作后颜色变深的是 ( )。
A.明矾溶液加热
B.CH3COONa溶液加热
C.氨水中加入少量NH4Cl固体
D.小苏打溶液中加入少量NaCl固体
解析 明矾水解显酸性,加热促进水解,酚酞在酸性溶液中不显色,故A项错误;CH3COONa水解显碱性,加热促进水解,c(OH-)增大,溶液红色加深,B项正确;氨水显弱碱性,NH4Cl水解显酸性,溶液中c(OH-)减小,红色变浅,C项错误;加入少量NaCl固体对NaHCO3水解不产生影响,溶液颜色无变化, D项错误。
答案 B
考查点三 盐溶液的配制
3.BiCl3水解产物中有BiOCl生成。
(1)写出水解反应方程式:_____________________________________。
(2)医药上将BiOCl称为次氯酸铋,该名称________(填“正确”或“不正确”)。
(3)如何配制BiCl3溶液?_____________________________________________。
解析 BiCl3溶液中,Bi3+对应的碱为弱碱,它水解生成产物BiOCl,反应方程式为BiCl3+H2O??BiOCl+2HCl;在BiOCl中,Cl的化合价为-1,而次氯酸盐中Cl的化合价为+1,故BiOCl并不是次氯酸铋。在配制BiCl3溶液时,由于BiCl3强烈水解,所以要想办法去抑制其水解,具体操作是将适量的BiCl3固体溶于少量浓盐酸,然后加水稀释。
答案 (1)BiCl3+H2O??BiOCl+2HCl (2)不正确 (3)将适量的BiCl3固体溶于少量浓盐酸,然后加水稀释
考查点四 溶液中离子浓度的大小比较
4.将0.01 mol下列物质分别加入100 mL蒸馏水中,恢复至室温,所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是(溶液体积变化忽略不计) ( )。
①Na2O2 ②Na2O ③Na2CO3 ④NaCl
A.①>②>③>④ B.①>②>④>③
C.①=②>③>④ D.①=②>③=④
解析 ①②溶于水,溶质都是0.02 mol,两者消耗的水的量也相等,所以剩余的水的量也相等,有①=②;③中CO32-水解使得阴离子浓度稍大于④。因此C正确。
答案 C
5.25 ℃时,将稀氨水逐滴加入到稀硫酸中,当溶液的pH=7时,下列关系正确的是( )。
A.c(NH4+)=c(SO42-)
B.c(NH4+)>c(SO42-)
C.c(NH4+)
D.c(OH-)+c(SO42-)=c(H+)+c(NH4+)
解析 根据溶液中的电荷守恒,由于pH=7,呈中性,即c(H+)=c(OH-);根据电荷守恒c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO42-),则D错;将前两个等式融合得c(NH4+)=
2c(SO42-),则A错,B对,C错。
答案 B
6.对于0.1 mol·L-1Na2SO3溶液,正确的是 ( )。
A.升高温度,溶液pH降低
B.c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)
C.c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+2c(HSO3-)+c(OH-)
D.加入少量NaOH固体,c(SO32-)与c(Na+)均增大
解析 升高温度会促进SO32-的水解,溶液碱性增强,pH升高,A项错误;根据物料守 恒,c(Na+)=2c(SO32-)+2c(HSO3-)+2c(H2SO3),B项错误;根据电荷守恒,c(Na+)+
c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),C项错误;加入少量NaOH固体,c (Na+)、
c(OH-)均增大,平衡SO32-+H2O??HSO3-+OH-逆向移动,c(SO32-)增大,D项正确。
答案 D
7.下列说法不正确的是 ( )。
A.配制FeCl2溶液时,可将FeCl2晶体先溶于浓盐酸,加水稀释后再加入少量铁屑保存
B.为防止输油管道表面被腐蚀应涂上隔水材料
C.pH均为9的NaOH溶液和Na2CO3溶液,两溶液中水的电离程度相同
D.0.1 mol·L-1弱酸HA溶液与0.05 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后所得溶液微粒浓度间有:2c(H+)+c(HA)=c(A-)+2c(OH-)
解析 A正确,主要是为了抑制氯化亚铁的水解; B正确,涂上隔水材料,避免管道表面直接与空气中的水、二氧化碳等接触,防止了管道被腐蚀;氢氧化钠溶液中水的电离受到抑制,而碳酸钠溶液中因为CO32-水解促进水的电离,C错误;由物料守恒c(HA)+c(A-)=2c(Na+)和电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(A-)可知D正确。
答案 C
8.向醋酸溶液中加入醋酸钠,使溶液的pH=7,下列对这一溶液的说法正确的是( )。
A.溶液中醋酸的浓度与醋酸钠的浓度恰好相等
B.溶液中醋酸根离子浓度小于钠离子浓度
C.此时醋酸的电离速率与醋酸钠的水解速率相等
D.该溶液中醋酸没有电离,醋酸钠也没有水解
解析 在pH=7的醋酸和醋酸钠的混合溶液中,醋酸的电离和醋酸钠的水解依然进行,CH3COOH??CH3COO-+H+、CH3COO-+H2O??CH3COOH+OH-。此溶液中醋酸的浓度较小,根据电荷守恒,c(H+)与c(OH-)相等,醋酸根离子浓度与钠离子浓度也应相等。
答案 C
9.下列溶液中微粒浓度关系一定正确的是 ( )。
A.氨水与氯化铵的pH=7的混合溶液中:c(Cl-)>c(NH4+)
B.pH=2的一元酸和pH=12的一元强碱等体积混合:c(OH-)=c(H+)
C.0.1 mol·L-1的硫酸铵溶液中:c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)
D.0.1 mol·L-1的硫化钠溶液中:c(OH-)=c(H+)>c(HS-)>c(H2S)
解析 A中溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可推知c(Cl-)=c(NH4+),A不正确;B项中酸强弱不明,无法判断混合溶液的酸碱性,B不正确;C项(NH4)2SO4中,c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-),C项正确;D中,c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H2S),D项不正确。
答案 C
10.常温下,已知0.1 mol·L-1的一元酸HA溶液,其溶液的pH>1;0.1 mol·L-1的一元碱MOH溶液,=1012,将此两种溶液等体积混合,混合液中离子浓度关系不正确的是 ( )。
A.c(OH-)=c(HA)+c(H+)
B.c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
C.c(A-)>c(M+)>c(H+)>c(OH-)
D.c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
解析 根据题干条件推知HA酸为弱酸,MOH为强碱,二者恰好完全反应生成盐MA,A-发生水解反应A-+H2O??HA+OH-,因此B项正确,C项错误;根据质子守恒,A项正确,根据电荷守恒,D项正确。
答案 C
11.将0.2 mol·L-1 HA溶液与0.2 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,测得混合溶液中
c(Na+)>c(A-),则:(下列空白填“>”“<”或“=”)
(1)混合溶液中,c(HA)________c(A-)。
(2)混合溶液中,c(HA)+c(A-)________0.1 mol·L-1。
(3)混合溶液中,由水电离出的c(OH-)________0.2 mol·L-1 HA溶液中由水电离出的
c(H+)。
(4)25 ℃时,如果取0.2 mol·L-1 HA溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,测得混合溶液的pH<7,则HA的电离程度______NaA的水解程度。
解析 根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-)由于c(Na+)>c(A-),所以溶液中c(OH-)>c(H+),A-水解使溶液显碱性。
(1)因为水解程度较小,所以c(HA)
(2)依据原子守恒有c(HA)+c(A-)=0.1 mol·L-1
(3)盐水解时促进水的电离而酸抑制水的电离。
(4)相当于等浓度的HA和NaA混合。混合液中pH<7,说明是电离程度大于水解程度。
答案 (1)< (2)= (3)> (4)>
考查点五 盐类水解在化学实验中的应用
12.现有25℃时0.1 mol·L-1的氨水,请回答下列问题:
(1)若向氨水中加入稀硫酸,使其恰好完全中和,写出反应的离子方程式:________________________________________________________________________。
所得溶液的pH________7(填“>”“<”或“=”),用离子方程式表示其原因:_ _______________________________________________________________________。
(2)若向氨水中加入稀硫酸至溶液的pH=7,此时c(NH4+)=a mol·L-1,则c(SO42-)=________。
(3)若向氨水中加入pH=1的硫酸,且氨水与硫酸的体积比为1∶1,则所得溶液中各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是________。
解析 (1)氨水与H2SO4恰好完全反应生成(NH4)2SO4,NH4+水解NH4++H2O??NH3·H2O+H+,使溶液显酸性。
(2)根据电荷守恒推知c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO42-),当c(H+)=c(OH-)时,
c(SO42-)=c(NH4+)= mol·L-1。
(3)0.1 mol·L-1的氨水与pH=1的H2SO4等体积混合时,能恰好完全反应生成(NH4)2SO4,NH4+部分发生水解反应,因此溶液中离子浓度大小顺序为c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)。
答案 (1)NH3·H2O+H+===NH4++H2O <
NH4++H2O??NH3·H2O+H+
(2) mol·L-1
(3)c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)
第四单元 难溶电解质的沉淀溶解平衡
(时间:30分钟)
考查点一 对沉淀溶解平衡的理解
1.下列有关AgCl沉淀的溶解平衡的说法中,不正确的是 ( )。
A.AgCl沉淀生成和溶解不断进行,但速率相等
B.AgCl难溶于水,溶液中没有Ag+和Cl-
C.升高温度,AgCl的溶解度增大
D.向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体,AgCl的溶解度减小
解析 AgCl固体在溶液中存在溶解平衡,当达到溶解平衡时,AgCl固体生成Ag+和
Cl-的速率必然等于Ag+和Cl-结合成AgCl固体的速率,A正确;没有绝对不溶的物质,B错误;一般说来,温度升高,固体的溶解度增大,C正确,但少数固体的溶解度随温度升高而降低如Ca(OH)2;向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体,增大了
c(Cl-),平衡向左移动,AgCl的溶解度减小,D正确。
答案 B
2.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( )。
A.沉淀开始溶解时,溶液中各离子浓度相等
B.沉淀溶解达到平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等
C.沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等,且保持不变
D.沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,将促进溶解
解析 本题考查了沉淀溶解平衡的建立与特征。A项沉淀开始溶解时,各离子的浓度没有必然的关系;B项正确;C项沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度保持不变,但不一定相等;D项沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,由于固体的浓度为常数,故平衡不发生移动。
答案 B
3.下列说法中正确的是 ( )。
A.只有易溶电解质在溶液中才存在溶解平衡
B.难溶电解质在溶液中只存在溶解平衡,不存在电离平衡
C.溶解平衡只能通过电解质溶解于水时建立
D.溶解平衡时,电解质表面上的离子或分子脱离电解质的速率与溶液中的离子或分子
回到电解质表面的速率相等
解析 认真理解溶解平衡的内涵是解题的关键。溶解平衡发生在固体表面,是在一定条件下离子向溶剂中扩散和溶剂中离子向固体表面析出建立的平衡。溶解平衡时以上两种速率相等。
答案 D
考查点二 温度对沉淀溶解平衡的影响
4.下列物质的溶解度随温度升高而减小的是 ( )。
①KNO3 ②Ca(OH)2 ③BaSO4 ④CO2
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
解析 Ca(OH)2的溶解度比较特殊,随温度升高而减小,其他绝大多数固体物质随温度升高,溶解度增大;气体物质溶解度随温度升高而减小。
答案 D
考查点三 Ksp的影响因素
5.下列说法中,正确的是 ( )。
A.水的离子积KW随温度、外加酸(碱)浓度的改变而改变
B.能自发进行的化学反应,一定是ΔH<0、ΔS>0
C.对已达化学平衡的反应,仅改变浓度,若平衡移动,则平衡常数(K)一定改变
D.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,而与溶液中的离子浓度无关
解析 A项中KW只与温度有关。B项只要满足ΔH-TΔS<0,都是自发反应。C项中化学平衡常数K只与温度有关。
答案 D
考查点四 有关Ksp的计算
6.已知在Ca3(PO4)2的饱和溶液中,c(Ca2+)=2.0×10-6mol·L-1,c(PO43-)
=1.58×10-6mol·L-1,则Ca3(PO4)2的Ksp为 ( )。
A.2.0×10-29 B.3.2×10-12
C.6.3×10-18 D.5.1×10-27
解析 根据溶度积的定义可得Ca3(PO4)2的Ksp=c3(Ca2+)·c2(PO43-)=2.0×10-29。
答案 A
7.海水中含有丰富的镁资源。某同学设计了从模拟海水中制备MgO的实验方案:
模拟海水中的离子浓度/mol·L-1
Na+
Mg2+
Ca2+
Cl-
HCO3-
0.439
0.050
0.011
0.560
0.001
注:溶液中某种离子的浓度小于1.0×10-5 mol·L-1,可认为该离子不存在;实验过程中,假设溶液体积不变。
Ksp[CaCO3]=4.96×10-9 Ksp[MgCO3]=6.82×10-6
Ksp[Ca(OH)2]=4.68×10-6 Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12
下列说法正确的是 ( )。
A.沉淀物X为CaCO3
B.滤液M中存在Mg2+,不存在Ca2+
C.滤液N中存在Mg2+、Ca2+
D.步骤②中若改为加入4.2 g NaOH固体,沉淀物Y为Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物
解析 本题考查难溶电解质的沉淀溶解平衡及相关计算。由HCO3-+OH-===CO32-+H2O知步骤①反应后c(Ca2+)·c(CO32-)=0.011×1.0×10-3=1.1×10-5>Ksp(CaCO3),故有CaCO3生成。Ca2+过量,其浓度为0.011 mol·L-1-1.0×10-3 mol·L-1=0.010 mol·L-1,故B选项错误。溶液中c(CO32-)=mol·L-1=4.96×10-7mol·L-1,c(Mg2+)·
c(CO32-)=0.050×4.96×10-7=2.48×10-8<Ksp(MgCO3),故无MgCO3生成,A选项正确。同理可通过类似计算判断滤液N中有Ca2+而无Mg2+,C选项错误,D选项中沉淀物Y中无Ca (OH)2,D选项错误。
答案 A
8.如图所示:横坐标为溶液的pH,纵坐标为Zn2+或[Zn(OH)4]2-物质的量浓度的对数,回答下列问题。
(1)往ZnCl2溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,反应的离子方程式可表示为____________________。
(2)从图中数据计算可得Zn(OH)2的溶度积Ksp=________。
(3)某废液中含Zn2+,为提取Zn2+可以控制溶液pH的范围是________。
解析 (1)由表中可知随pH增大Zn2+―→Zn(OH)2―→[Zn(OH)4]2-,故加入足量的NaOH溶液,Zn2+与NaOH反应生成[Zn(OH)4]2-,离子方程式为Zn2++4OH-===[Zn(OH)4]2-。
(2)当pH=8时开始生成沉淀,此时
c(Zn2+)=10-5 mol·L-1,故Ksp=10-5·(10-6)2=10-17。
(3)为提取Zn2+可将Zn2+转化为Zn(OH)2沉淀,此时控制溶液的pH范围为8
答案 (1)Zn2++4OH-===[Zn(OH)4]2-
(2)10-17
(3)8
考查点五 浓度对沉淀溶解平衡的影响
9.向含有AgI的饱和溶液中:
(1)加入固体AgNO3,则c(I-)______(填“变大”、“变小”或“不变”,下同)。
(2)若改加更多的AgI,则c(Ag+)将______。
(3)若改加AgBr固体,则c(I-)______,而c(Ag+)将______。
解析 AgI饱和溶液存在如下平衡:AgI(s)??Ag+(aq)+I-(aq),加入固体AgNO3,
c(Ag+)增大,溶解平衡左移,c(I-)减小;加AgI,还是饱和溶液,c(Ag+)不变;加AgBr时,c(Ag+)增大,平衡左移,c(I-)减小,而c(Ag+)增大。
答案 (1)变小 (2)不变 (3)变小 变大
考查点六 沉淀反应的应用
10.已知25 ℃时,AgI饱和溶液中c(Ag+)为1.22×10-8 mol·L-1,AgCl的饱和溶液中
c(Ag+)为1.25×10-5 mol·L-1。若在5 mL含有KCl和KI各为0.01 mol·L-1的溶液中,加入8 mL 0.01 mol·L-1 AgNO3溶液,这时溶液中所含溶质的离子浓度大小关系正确的是 ( )。
A.c(K+)>c(NO3-)>c(Cl-)>c(Ag+)>c(I-)
B.c(K+)>c(NO3-)>c(Ag+)>c(Cl-)>c(I-)
C.c(NO3-)>c(K+)>c(Ag+)>c(Cl-)>c(I-)
D.c(K+)>c(NO3-)>c(Ag+)=c(Cl-)+c(I-)
解析 加入AgNO3后,根据题意,由于AgI更难溶,故先生成AgI沉淀,余下的Ag+使Cl-少量沉淀。所以选A。
答案 A
11.工业上制取CuCl2的生产流程如下:
请结合下表数据,回答下列问题:
物 质
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)3
溶度积/25 ℃
8.0×10-16
2.2×10-20
4.0×10-38
完全沉淀时
的pH范围
≥9.6
≥6.4
3~4
(1)溶液A中加入NaClO的目的是________________________________。
(2)在溶液B中加入CuO的作用是________________________________。
(3)操作a的目的是_____________________________________________。
(4)在Cu(OH)2中加入盐酸使Cu(OH)2转变为CuCl2,采用多量盐酸和低温蒸干的目的是________________________________________________________________________。
解析 由生产流程可知,加入氧化剂的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,在后面的生产中更好地除去。溶液B呈酸性,Fe3+可溶,加入的CuO可以与酸反应,提高溶液的pH,当溶液的pH在3~4时, Fe3+就会以Fe(OH)3的形式沉淀出来;CuCl2溶液在蒸发结晶过程中会发生水解反应:Cu2++2H2O??Cu(OH)2+2H+,加入盐酸可抑制其水解,从而得到较高纯度的产品。
答案 (1)将Fe2+氧化为Fe3+,使分离更加完全
(2)调节溶液的pH为3~4,使Fe3+完全转变为Fe(OH)3沉淀而分离
(3)洗涤Cu(OH)2表面的可溶性杂质
(4)抑制Cu2+的水解
12.已知氨水与醋酸的电离程度在同温同浓度下相等,溶有一定量氨的氯化铵溶液呈碱性。现向少量的Mg(OH) 2悬浊液中,加入适量的饱和氯化铵溶液,固体完全溶解。甲同学的解释是:
Mg(OH)2(s)??Mg2+(aq)+2OH-(aq)①
NH4++H2O??NH3·H2O+H+②
由于NH4+水解显酸性, H+与OH-反应生成水,导致反应①的平衡右移,沉淀溶解;乙同学的解释是:
Mg(OH)2(s)??Mg2+(aq)+2OH-(aq)③
NH4++OH-??NH3·H2O④
由于NH4Cl电离出的NH4+与Mg(OH)2电离出的OH-结合,生成了弱电解质NH3·H2O,导致反应③的平衡右移,Mg(OH)2沉淀溶解。
(1)丙同学不能肯定哪位同学的解释合理,于是选用下列一种试剂,来证明甲、乙两位同学的解释只有一种正确,他选用的试剂是________(填字母)。
A.NH4NO3 B.CH3COONH4
C.Na2CO3 D.NH3·H2O
(2)请你说明丙同学作出该选择的理由______________________________。
(3)丙同学将所选试剂滴入Mg(OH)2的悬浊液中,Mg(OH)2溶解;由此推知,甲和乙哪位同学的解释更合理?________(填“甲”或“乙”);NH4Cl饱和溶液使Mg(OH)2悬浊液溶解的离子方程式是______________________________。
解析 甲乙解释的区别在于,甲认为是NH4+的水解导致Mg(OH)2沉淀溶解,乙认为是由于NH4+与OH-结合生成弱电解质,导致Mg(OH)2沉淀溶解。由于任何盐在溶液中都能够发生电离,所以只要找出一种NH4+的盐溶液,其中NH4+不发生水解,或其水解可以被抵消,即可鉴别出。
由氨水和醋酸的电离程度在同温同浓度下相等,可知由CH3COONH4电离出的NH4+可以认为是不发生水解,当将CH3COONH4加入Mg(OH)2悬浊液中,若乙的解释对,则Mg(OH)2应该溶解,若甲的解释对,Mg(OH)2不溶解。
答案 (1)B (2)CH3COONH4溶液呈中性;滴入Mg(OH)2悬浊液,若Mg(OH)2不溶,则甲同学解释正确
(3)乙 Mg(OH)2+2NH4+??Mg2++2NH3·H2O
专题综合检测
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括8个小题,每题6分,共48分。每个小题只有一个选项符合题意)
1.下列图像中能表示人体大量喝水时,胃液的pH变化的是 ( )。
解析 胃酸呈酸性,加水稀释时酸性减弱,pH增大,但小于7,选项D正确。
答案 D
2.在水中存在H2O??H++OH-平衡,加入下列哪种物质或进行哪项操作,不会使平衡发生移动 ( )。
A.加入NaOH B.加入CH3COOH
C.加入NaCl D.升温
解析 加入酸(或碱):溶液中的c(H+)[或c(OH-)]增加,水的电离平衡向左移动;升温:水的电离平衡向右移动;加入NaCl:溶液中的c(H+)或c(OH-)不变,所以不会破坏水的电离平衡。
答案 C
3.已知某温度下某些弱酸的电离常数如下表:
弱酸
HCN
HF
CH3COOH
HNO2
Ka
6.2×10-10
6.8×10-4
1.8×10-5
6.4×10-6
物质的量浓度都为0.1 mol·L-1的下列溶液中,pH最小的是 ( )。
A.HCN B.HF C.CH3COOH D.HNO2
解析 酸性越强pH越小,电离常数越大酸性越强,由此可知B选项符合题意。
答案 B
4.下列溶液一定呈中性的是 ( )。
A.pH=7的溶液
B.c(H)+=10-7 mol·L-1的溶液
C.c(H+)/c(OH-)=10-14的溶液
D.氨水和硫酸铵的混合液中c(NH4+)=2c(SO42-)
解析 由电荷守恒可知,当氨水和硫酸铵的混合液中c(NH4+)=2c(SO42-)时,c(H+)=
c(OH-),溶液呈中性。
答案 D
5.醋酸钡晶体[(CH3COO)2Ba·H2O]是一种媒染剂,下列有关0.1 mol·L-1的醋酸钡溶液中粒子浓度的关系不正确的是 ( )。
A.c(CH3COO-)>c(Ba2+)>c(OH-)>c(H+)
B.c(H+)+2c(Ba2+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.c(H+)=c(OH-)+c(CH3COOH)
D.2c(Ba2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
解析 由物料守恒和电荷守恒的加和可知,C项错误。
答案 C
6.某温度下,相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,平衡时pH随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断正确的是 ( )。
A.Ⅱ为盐酸稀释时的pH变化曲线
B.B点溶液的导电性比C点溶液的导电性强
C.A点KW的数值比C点KW的数值大
D.B点酸的总浓度大于A点酸的总浓度
解析 pH相同的盐酸与醋酸相比,醋酸的浓度要大的多。当加水稀释时,醋酸溶液中存在电离平衡的移动,故c(H+)变化比盐酸中小,故Ⅰ为盐酸,Ⅱ为醋酸,A项错误;C点溶液c(H+)小于B点,故C点导电性差,B正确;KW只受温度影响,因题中温度不变,故各点KW均相等,C错误;起始时c(CH3COOH)>c(HCl),故稀释相同倍数仍有c(CH3COOH)>c(HCl),D错误。
答案 B
7.常温下,有下列四种溶液:①pH=2的CH3COOH溶液;②pH=2的HCl溶液;③pH=12的氨水;④pH=12的NaOH溶液。下列有关说法正确的是 ( )。
A.四种溶液的KW相同,由水电离的c(H+):①=③>②=④
B.向等体积的四种溶液中分别加入100 mL水后,溶液的pH:③>④>②>①
C.①、②、④溶液分别与足量铝粉反应,生成H2的量:①最大
D.将②、③两种溶液混合后,若pH=7,消耗溶液的体积为:③>②
解析 A中4种溶液的c(H+)=c(OH-)对水的电离的抑制是一样的;C中未告知溶液体积,无法判断。D中若等体积混合溶液呈碱性,要满足混合后pH=7,则③<②。
答案 B
8.下表是五种银盐的溶度积常数(25 ℃),下列有关说法错误的是 ( )。
化学式
AgCl
Ag2SO4
Ag2S
AgBr
AgI
溶度积
1.8×10-10
1.4×10-5
6.3×10-50
7.7×10-13
8.5×10-16
A.五种物质在常温下溶解度最大的是Ag2SO4
B.将AgCl溶解于水后,向其中加入Na2S,则可以生成黑色的Ag2S沉淀
C.沉淀溶解平衡的建立是有条件的,外界条件改变时,平衡也会发生移动
D.常温下,AgCl、AgBr和AgI三种物质的溶解度逐渐增大
解析 由溶度积常数可知,Ag2SO4的溶解度最大,A项正确;由于Ag2S的溶度积远远小于AgCl,所以AgCl能够转化为更难溶解的Ag2S,B项正确;沉淀溶解平衡与其他平衡体系一样,要受到外界条件的影响,C项正确;由表中数据可知,AgCl、AgBr、AgI的溶解度依次减小,D项错。
答案 D
二、非选择题(本题包括4个小题,共52分)
9.(14分)下表是不同温度下水的离子积数据:
温度/℃
25
t1
t2
水的离子积常数
1×10-14
α
1×10-12
试回答以下问题:
(1)若25<t1<t2,则α________(填“<”“>”或“=”)1×10-14,作出此判断的理由是______________________________________________________________________。
(2)25 ℃下,某Na2SO4溶液中c(SO42-)=5×10-4mol·L-1,取该溶液1 mL,加水稀释至10 mL,则稀释后溶液中c(Na+)∶c(OH-)=________。
(3)t2 ℃下,将pH=11的苛性钠溶液V1 L与pH=1的稀硫酸V2 L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=2,则V1∶V2=________。此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是______________________________________________。
解析 (3)据=10-2,=。
设NaOH、H2SO4的体积分别为9 L、11 L,则混合溶液中n(Na+)=0.1 mol·L-1×9 L=0.9 mol。
n(SO42-)=×11 L=0.55 mol
n(H+)=0.01 mol·L-1×20 L=0.2 mol。
故离子浓度由大到小排列顺序为:
c(Na+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)。
答案 (1)> 升高温度,水的电离程度增大,离子积增大
(2)1 000∶1
(3)9∶11 c(Na+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)
10.(12分)物质在水中可能存在电离平衡、盐的水解平衡和沉淀的溶解平衡,它们都可看作化学平衡。请根据所学知识回答:
(1)A为0.1 mol·L-1的(NH4)2SO4溶液,在该溶液中各种离子的浓度由大到小顺序为________。
(2)B为0.1 mol·L-1NaHCO3溶液,实验测得NaHCO3溶液的pH>7,请分析NaHCO3溶液显碱性的原因:________________________________________。
(3)C为FeCl3溶液,实验室中配制FeCl3溶液时通常需要向其中加入________,目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
若把B和C溶液混合,将产生红褐色沉淀和无色气体,该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
解析 (1)(NH4)2SO4===2NH4++SO42-,NH4+微弱水解使溶液显酸性,故c(NH4+)>
c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)。
(2)HCO3-以发生水解反应HCO3-+H2O??H2CO3+OH-为主,发生电离HCO3-??H++CO32-为次,因此溶液中c(OH)->c(H+)溶液呈碱性。
(3)Fe3++3H2O??Fe(OH)3+3H+,为抑制Fe3+水解,应加入少量HCl;Fe3+与HCO3-因互相促进水解而产生Fe(OH)3沉淀和CO2气体。
答案 (1)c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)
(2)HCO3-水解程度大于电离程度
(3)盐酸 抑制Fe3+水解
Fe3++3HCO3-===Fe(OH)3↓+3CO2↑
11.(14分)纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。
制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2·xH2O,经过滤、水洗除去其中的Cl-,再烘干、焙烧除去水分得到固体TiO2。
用现代分析仪器测定TiO2粒子的大小。用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。
请回答下列问题:
(1)TiCl4水解生成TiO2·xH2O的化学方程式为______________________________________。
(2)检验TiO2·xH2O中Cl-是否被洗净的方法是_____________________________
_____________________________________________________。
(3)配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时,加入一定量H2SO4的原因是________________________________________________________________________;
使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外,还需要下图中的________(填字母代号)。
(4)滴定终点的现象是_______________________________________________________。
(5)滴定分析时,称取TiO2(摩尔质量为M g·mol-1)试样w g,消耗c mol·L-1NH4Fe(SO4)2标准溶液V mL,则TiO2质量分数表达式为_______________________________。
(6)若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,使测定结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
解析 TiO2的质量分数测定的原理有:
①TiO2~Ti3+;
②Ti3++Fe3+===Ti4++Fe2+即Ti3+~NH4Fe(SO4)2。
当NH4Fe(SO4)2溶液滴到锥形瓶中溶液变为红色表明达到滴定终点,由上述原理可知质量分数表达式为:×100%
答案 (1)TiCl4+(x+2)H2O??TiO2·xH2O↓+4HCl
(2)取最后一次水洗液少许于试管中,滴加AgNO3溶液,不产生白色沉淀,说明Cl-已除尽
(3)抑制NH4Fe(SO4)2水解 a、c
(4)溶液变为红色,且半分钟内红色不褪去
(5)×100%
(6)偏低
12.(12分)金属氢氧化物在酸中溶解度不同,因此可以利用这一性质,控制溶液的pH,达到分离金属离子的目的。难溶金属氢氧化物在不同pH下的溶解度[S/(mol·L-1)]如图所示:
难溶金属氢氧化物的S-pH图
(1)pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是_______________________。
(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+,应该控制溶液的pH________。
A.<1 B.4左右 C.>6
(3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2+杂质,________(填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去,理由是________________________________________。
(4)要使氢氧化铜沉淀溶解,除了加入酸之外,还可以加入氨水生成[Cu(NH3)4]2+,写出反应的离子方程式:_____________________________________________________。
(5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表。
物质
FeS
MnS
CuS
PbS
HgS
ZnS
Ksp
6.3×10-18
2.5×10-13
1.3×10-35
3.4×10-28
6.4×10-33
1.6×10-24
为除去某工业废水中含有的Cu2+、Pb2+、Hg2+杂质,最适宜向此工业废水中加入过量的________(填选项)。
A.NaOH B.FeS C.Na2S
解析 (1)由题图可知,在pH=3时溶液中不会出现Cu(OH)2沉淀。(2)要除去Fe3+的同时必须保证Cu2+不能沉淀,因此pH应保持在4左右。(3)从图示关系可看出,Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小,不能通过调控pH而达到分离的目的。(4)Cu(OH)2(s)??Cu2+(aq)+2OH-(aq),加入氨水后生成难电离的[Cu(NH3)4]2+,促进Cu(OH)2的溶解。(5)要使三种离子生成沉淀,最好选择难溶于水的FeS,使三种杂质离子转化为更难溶解的金属硫化物沉淀,同时又不会引入其他离子。
答案 (1)Cu2+ (2)B
(3)不能 Co2+和Ni2+沉淀时的pH范围相差太小
(4)Cu(OH)2+4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O
(5)B
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同课章节目录
专题一 化学反应与能量变化
第一单元 化学反应中的热效应
第二单元 化学能与电能的转化
第三单元 金属的腐蚀与防护
专题二 化学反应速率与化学平衡
第一单元 化学反应速率
第二单元 化学反应的方向和限度
第三单元 化学平衡的移动
专题三 溶液中的离子反应
第一单元 弱电解质的电离平衡
第二单元 溶液的酸碱性
第三单元 盐类的水解
第四单元 难溶电解质的沉淀溶解平衡
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